齊馨
摘 要:當(dāng)前,我國(guó)低溫冷藏車(chē)發(fā)展?jié)摿薮螅恼玛U述當(dāng)前冷藏保溫車(chē)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對(duì)近年冷藏車(chē)的學(xué)術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并指出冷藏車(chē)的發(fā)展前景。目前我國(guó)冷藏車(chē)研究主要朝著制冷方式的技術(shù)探索,箱體材料、結(jié)構(gòu)優(yōu)化,信息化水平開(kāi)發(fā)幾方向發(fā)展,冷藏車(chē)企業(yè)應(yīng)該多加投入先進(jìn)技術(shù),使冷藏車(chē)朝著高效、節(jié)能、信息化水平發(fā)展。
關(guān)鍵詞:低溫冷藏車(chē);技術(shù)優(yōu)化;節(jié)能;信息化
中圖分類(lèi)號(hào):TB657 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2015)30-0003-02
隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,人民生活水平的提高,人們對(duì)冷鏈?zhǔn)称返男枨蟠蠓岣摺?015年我國(guó)社會(huì)零售品消費(fèi)總額為271 896.1億元,其中人均消費(fèi)蔬菜97.5 kg、水產(chǎn)品10.4 kg、水果40.7 kg,冷鏈?zhǔn)称沸枨笮枨蟊3诌B年增長(zhǎng)狀態(tài)。但是我國(guó)冷鏈物流發(fā)展速度卻未能滿(mǎn)足冷鏈?zhǔn)称返男枨笏俣?,尤其是流通領(lǐng)域技術(shù)缺乏,造成冷鏈?zhǔn)称窊p耗嚴(yán)重。僅果蔬一類(lèi)每年損失就達(dá)到1 000億元以上,損耗量居世界首位。在冷鏈流通領(lǐng)域中,公路運(yùn)輸因其方便性、靈活性,成為冷鏈運(yùn)輸?shù)闹饕\(yùn)輸方式。我國(guó)冷藏車(chē)的發(fā)展也成為關(guān)注的焦點(diǎn),對(duì)于冷藏車(chē)的高效、節(jié)能、信息化也成為研究重點(diǎn)。
1 我國(guó)低溫冷藏車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 冷藏車(chē)保有量不斷增長(zhǎng)
根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截止到2014年,全國(guó)鐵路機(jī)械冷藏列車(chē)6 107輛,機(jī)械冷藏汽車(chē)50 000輛。農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流規(guī)劃中提出,2010~2015年,規(guī)劃提出鼓勵(lì)大型冷鏈物流企業(yè)購(gòu)置冷藏運(yùn)輸車(chē)輛,2015年,爭(zhēng)取全社會(huì)新增冷藏運(yùn)輸車(chē)4萬(wàn)輛,大幅提升冷鏈運(yùn)輸能力,冷藏運(yùn)輸車(chē)輛達(dá)到6萬(wàn)輛,約是2010年3倍左右。
1.2 冷藏車(chē)技術(shù)發(fā)展迅速,但仍有差距
近年來(lái),相關(guān)學(xué)者專(zhuān)家學(xué)者不斷探究冷藏車(chē)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,針對(duì)不同制冷方式的冷藏車(chē)進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)探索,對(duì)冷藏車(chē)的箱體材料、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等也進(jìn)行了相關(guān)研究,是冷藏車(chē)更好的達(dá)到高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
但是相比而言,我國(guó)冷藏技術(shù)仍然存在差距。主要原因是冷藏車(chē)研究的起步較晚,研發(fā)工藝偏低,冷藏企業(yè)市場(chǎng)技術(shù)不高引起的。
1.3 冷藏車(chē)需求不斷增長(zhǎng),對(duì)技術(shù)提出更高要求
隨著生活水平的提高,人民消費(fèi)能力的提升,冷鏈消費(fèi)能力和意愿都會(huì)大幅提升;而食品安全、農(nóng)產(chǎn)品漲價(jià)等也拉動(dòng)了冷鏈物流需求。尤其近年來(lái)生鮮電商發(fā)展迅速,對(duì)冷鏈物流業(yè)起到了極大的驅(qū)動(dòng)力作用。
在電商進(jìn)入生鮮市場(chǎng)之后,其對(duì)客戶(hù)體驗(yàn)的重視,要求所售商品從產(chǎn)地到終端配送全部嚴(yán)格處于冷鏈條件下,導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品流通對(duì)冷鏈物流產(chǎn)生剛性需求,進(jìn)而拉動(dòng)冷藏車(chē)等冷鏈設(shè)施的發(fā)展。這也對(duì)冷藏車(chē)的技術(shù)發(fā)展提出了更高的要求。
2 低溫冷藏車(chē)研究?jī)?nèi)容
2.1 制冷方式的技術(shù)探索
冷藏車(chē)按照制冷方式不同,可分為機(jī)械冷藏車(chē)、冷板冷藏車(chē)、液氮(LNZ)冷藏車(chē)和干冰冷藏車(chē)等。其中對(duì)于不同制冷方式的冷藏車(chē)有技術(shù)上的探索與研究。
2.1.1 冷板冷藏車(chē)
冷板式冷藏車(chē)在車(chē)廂內(nèi)安裝蓄冷板,依靠蓄冷介質(zhì)相變吸熱的特性,吸收周?chē)鸁崃?,?shí)現(xiàn)制冷降溫效果。李曉燕等對(duì)比分析了結(jié)屏,水合鹽蓄冷與有機(jī)物蓄冷的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)蓄冷板冷藏車(chē)對(duì)相變蓄冷材料的要求,提出了一種A級(jí)冷藏車(chē)用的新型相變蓄冷材料。
2.1.2 機(jī)械式冷藏車(chē)
機(jī)械式冷藏車(chē)是指依靠制冷機(jī)組配合隔熱車(chē)廂實(shí)現(xiàn)制冷保溫工作,制冷過(guò)程依靠制冷壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、電磁閥和冷凝器等部件相互配合完成。常邦燦通過(guò)對(duì)CFCS制冷劑的制冷性能進(jìn)行比較分析,經(jīng)過(guò)比選擬采用綜合性能最好的R22改壓縮機(jī)方案做主要方案,以成熟可行的R134a方案做備用方案,更加簡(jiǎn)便,經(jīng)濟(jì)效益更高。
2.1.3 液氮冷藏車(chē)
液氮冷藏車(chē)依靠液氮相變過(guò)程,從車(chē)廂內(nèi)吸收熱量,實(shí)現(xiàn)固定區(qū)域降溫。液氮冷藏車(chē)的循環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作過(guò)程方便,車(chē)廂內(nèi)充滿(mǎn)氮?dú)鈱?duì)貨物起到氣調(diào)保護(hù)的作用,得到廣泛關(guān)注。實(shí)際應(yīng)用中,由于尚未實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸途中液氮的持續(xù)供應(yīng),導(dǎo)致其僅適用于中短途運(yùn)輸。馬純強(qiáng)借助流體力學(xué)開(kāi)展液氮冷藏車(chē)仿真計(jì)算和綜合分析,對(duì)噴淋過(guò)程以及傳熱規(guī)律進(jìn)行總結(jié);并且著重對(duì)噴嘴布局、數(shù)量等因素如何影響車(chē)廂內(nèi)流場(chǎng)分布進(jìn)行分析。
2.1.4 液化天然氣冷藏車(chē)
液化天然氣冷藏車(chē)又稱(chēng)LNG冷藏車(chē),是環(huán)保與節(jié)能型冷鏈裝備,以天然氣為燃料提供動(dòng)力,同時(shí)利用天然氣從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的吸熱過(guò)程實(shí)現(xiàn)車(chē)廂制冷。LNG冷藏車(chē)具有清潔環(huán)保和節(jié)約能源的雙重優(yōu)點(diǎn),具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。張哲討論將LNG冷量回收,用于低溫冷藏車(chē)的冷藏運(yùn)輸,具有節(jié)能和環(huán)保的雙重意義,并對(duì)LNG冷藏車(chē)各種冷量回收方案的特點(diǎn)進(jìn)行分析,為L(zhǎng)NG冷藏車(chē)的設(shè)計(jì)提供一定的參考依據(jù)。
2.1.5 LN2冷藏車(chē)和干冰冷藏車(chē)
LN2冷藏車(chē)和干冰冷藏車(chē)都是利用物質(zhì)相變熱吸熱的原理,需要定期加注相變公質(zhì)。此類(lèi)冷藏車(chē)具有制冷量大、降溫迅速及控溫精準(zhǔn)等特點(diǎn),具有廣闊的發(fā)展前景。一些學(xué)者開(kāi)展了LN2噴淋量、噴淋時(shí)間及其傳熱系數(shù)研究,整車(chē)性能的實(shí)驗(yàn)研究及以液態(tài)CO2為公質(zhì)的低溫冷藏車(chē)的研究。
2.2 箱體材料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
2.2.1 新型隔熱材料的研發(fā)
目前,國(guó)內(nèi)外冷藏車(chē)保溫車(chē)普遍使用的隔熱材料,主要有聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫和擠塑聚苯乙烯泡沫3種。擠塑聚苯乙烯泡沫板(擠壓型聚苯乙烯泡沫)因其隔熱性能好,傳熱系數(shù)低、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕不吸潮、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用。劉杰坤為提高冷藏運(yùn)輸車(chē)廂的隔熱性能,設(shè)計(jì)一種聚氨酯嵌套真空隔熱板復(fù)合結(jié)構(gòu),研究真空隔熱板在保溫板中的不同嵌套位置對(duì)廂體隔熱性能的影響。
2.2.2 新箱體結(jié)構(gòu)研制
新箱體的研制一直是冷藏車(chē)研究的重點(diǎn)。郭嘉明通過(guò)對(duì)冷藏運(yùn)輸中比較常用的“上進(jìn)上出”式廂體和“上進(jìn)下出”式廂體以及華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的"差壓式"廂體建立了三維紊流數(shù)值計(jì)算模型,研究結(jié)果對(duì)于冷藏運(yùn)輸廂體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有一定參考價(jià)值。
2.2.3 多溫區(qū)運(yùn)輸成發(fā)展趨勢(shì)
設(shè)計(jì)多溫區(qū)冷藏車(chē),符合冷藏車(chē)保溫節(jié)能的要求。在冷藏車(chē)廂中,針對(duì)不同貨物的儲(chǔ)存要求,分別設(shè)立深冷區(qū)、冷凍區(qū)、冷藏區(qū)、常溫區(qū)等,實(shí)現(xiàn)一車(chē)多樣,既減少了運(yùn)輸?shù)拇螖?shù),又節(jié)省了能量。趙鑫鑫以單蒸發(fā)器多溫區(qū)冷藏車(chē)為研究對(duì)象,依據(jù)傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),完成了對(duì)冷藏車(chē)不同溫區(qū)的熱負(fù)荷計(jì)算,完成了對(duì)模糊控制規(guī)則的設(shè)計(jì),從而對(duì)于多溫冷藏車(chē)的剋發(fā)研制起到了指導(dǎo)作用。
2.3 注重信息化發(fā)展
信息化成為冷藏運(yùn)輸車(chē)的一大發(fā)展趨勢(shì)。如今冷藏車(chē)管理中,26%的企業(yè)擁有運(yùn)輸管理系統(tǒng)(TMS),37%的企業(yè)能夠做到運(yùn)輸途中的溫度監(jiān)控,30%的企業(yè)能做到GPS車(chē)輛監(jiān)控。在冷藏車(chē)研究中,李洋等針對(duì)冷藏車(chē)運(yùn)輸中箱內(nèi)溫濕度監(jiān)控和信息化管理問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)對(duì)冷藏車(chē)位置的定位跟蹤,做到對(duì)整個(gè)冷藏車(chē)運(yùn)輸過(guò)程的智能化監(jiān)控。趙曉峰采用ARM技術(shù),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種基于ARM的農(nóng)產(chǎn)品冷藏車(chē)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了冷藏車(chē)環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)的在線采集、存儲(chǔ)和顯示功能。
3 結(jié)論與展望
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)冷藏車(chē)技術(shù)也在日趨成熟??茖W(xué)技術(shù)的高速發(fā)展為低溫冷藏車(chē)節(jié)能減排的深入研究與應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。近幾年來(lái),中國(guó)在堅(jiān)持自主創(chuàng)新,建設(shè)低碳、節(jié)能、環(huán)保創(chuàng)新型社會(huì)政策的實(shí)施下,冷藏車(chē)節(jié)能減排技術(shù)在中國(guó)得到了飛速的發(fā)展,今后也必將日趨成熟。
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